發光鈣鈦礦：開啟光學加密新時代的關鍵材料

在數位時代，如何兼顧資料安全與快速讀取成為重要課題。中國科學技術大學的研究團隊在《應用化學》期刊發表了一項突破性研究，利用具有特殊發光特性的二維有機-無機金屬鹵化物鈣鈦礦化合物，開發出新型光學加密/解密技術。

這種創新材料由鉛和碘離子組成的無機層（PbI₆八面體結構）與有機陽離子交替堆疊而成，不僅製程簡單、成本低廉，還具備優異的光電特性。研究團隊特別選用三種陽離子結構略有差異的鈣鈦礦：苯乙基銨鉛碘鈣鈦礦(PEA)₂PbI₄及其氟化(2-F-PEA)₂PbI₄與溴化(4-Br-PEA)₂PbI₄衍生物。

這些材料在常溫下看似相同，但對外部刺激的反應卻大不相同。研究團隊設計了一套「編碼字典」，將字母表中的每個字元轉換為2x2點陣，每點由三種鈣鈦礦隨機排列組合。這種排列方式可產生約10⁴⁷種變體，即使最先進的超級電腦也無法破解。

解密過程需要三把「金鑰」配合：1)紫外線照射下的發光測量、2)液態氮冷卻處理、3)窄帶濾波器應用。當同時使用前兩把金鑰時，前兩種鈣鈦礦會發出綠光，第三種則呈黃色；加入第三把金鑰後，第一和第三種鈣鈦礦顯示綠色，第二種則完全隱形。透過正確組合這些金鑰，就能還原原始編碼。

研究團隊還開發了另一種加密方式：將ASCII碼轉換為2位元編碼，再加密成隨機選擇的3x3點陣。真實資訊隱藏在大量無意義點陣中，解密後透過電腦篩選，最終組合成可讀取的8位元ASCII碼。

這項技術結合鈣鈦礦的特殊發光特性與三重金鑰系統，為資料安全領域開創全新可能，既能確保極高安全性，又能實現快速解密，在數位時代具有重要應用價值。

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